Аэробиологическая инженерия
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( апрель 2019 г. ) |
Аэробиологическая инженерия — это наука о проектировании зданий и систем для борьбы с переносимыми по воздуху патогенами и аллергенами в помещениях. Наиболее распространенными средами являются коммерческие здания, жилые дома и больницы. Эта область исследований важна, поскольку контролируемый климат в помещениях обычно благоприятствует выживанию и передаче инфекционных патогенов человека, а также определенных видов грибков и бактерий .
Аэробиологическая инженерия в учреждениях здравоохранения
[ редактировать ]Поскольку в медицинских учреждениях могут находиться самые разные пациенты с потенциально ослабленной иммунной системой , аэробиологическая инженерия имеет большое значение для инженеров больниц . Аэробиология, которая волнует проектировщиков больниц, включает вирусы , бактерии , грибы и другие микробиологические продукты, такие как эндотоксины , микотоксины и микробные летучие органические соединения (МЛОС). Бактерии и вирусы из-за своего небольшого размера легко передаются по воздуху в виде бактериальных аэрозолей и могут оставаться в воздухе в течение нескольких часов. По этой причине необходимо принимать адекватные меры предосторожности и методы смягчения последствий в отношении качества воздуха в помещениях больниц, занимающихся инфекционными заболеваниями .
Системы вентиляции
[ редактировать ]Как минимум, системы вентиляции обеспечивают разбавление и удаление переносимых по воздуху загрязняющих веществ, что в целом приводит к улучшению качества воздуха в помещении и повышению удовлетворенности жителей. Если фильтры проверяются и заменяются по мере необходимости, они могут стать неотъемлемым компонентом иммунной системы, предназначенной для предотвращения распространения болезней воздушно-капельным путем. Их также можно использовать для создания избыточного давления внутри зданий, чтобы обеспечить загрязнения контроль .
Биологическое загрязнение в системах вентиляции
[ редактировать ]Системы вентиляции могут способствовать микробной нагрузке внутренней среды, притягивая микробы из наружного воздуха и создавая условия для роста. Когда микробы приземляются на влажный фильтр, собирающий пыль, они получают идеальную среду для роста, а если они прорастают через фильтр, они могут попасть в аэрозоль и разнестись по всему зданию через систему управления HVAC .
Скорость разбавления
[ редактировать ]Бактерии в больницах могут распыляться при кашле и чихании больных пациентов, а из-за большого количества образующихся микробов необходимо, чтобы количество воздухообменов в час (ACH) оставалось высоким в лечебных и операционных помещениях . Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха обычно рекомендует 12–25 ACH в лечебных и операционных залах и 4–6 ACH в палатах интенсивной терапии . Для помещений, в которых содержатся больные туберкулезом , Центры по контролю и профилактике заболеваний проходит через высокоэффективные фильтры твердых частиц ( HEPA рекомендуют ACH от 6 до 12, при этом отработанный воздух перед отправкой на улицу ).
Гермоизоляционные камеры
[ редактировать ]Чтобы обеспечить безопасность пациентов, больницы используют ряд технологий для борьбы с патогенами, передающимися по воздуху. Изоляционные помещения могут быть спроектированы так, чтобы обеспечить потоки воздуха с положительным или отрицательным давлением. Палаты с положительным давлением используются, когда есть пациенты, которые чрезвычайно восприимчивы к болезням, например, пациенты с ВИЧ . Для таких пациентов крайне важно предотвратить попадание любых микроорганизмов, в том числе распространенных грибов и бактерий, которые могут быть безвредны для здоровых людей. Эти системы фильтруют воздух перед доставкой с помощью HEPA-фильтра, а затем закачивают его в изолятор под высоким давлением, в результате чего воздух из изолятора выбрасывается в коридор. В системе отрицательного давления основное внимание уделяется изоляции инфекционных заболеваний путем контроля воздушного потока и направления вредных аэрозолей от медицинских работников и других занятых зон. Изоляционные камеры с отрицательным давлением предотвращают попадание загрязняющих веществ и болезнетворных микроорганизмов во внешние помещения. Сегодня наиболее распространенным применением этих помещений в сфере здравоохранения является изоляция больных туберкулезом. Для этого воздух выбрасывается из помещения со скоростью, большей, чем та, с которой он подается. Это затрудняет переход болезней, передающихся воздушно-капельным путем, из загрязненной зоны в больничный коридор, поскольку воздух постоянно втягивается в помещение, а не выходит из него.
Процессы стерилизации воздуха
[ редактировать ]Обычным средством фильтрации в медицинских учреждениях являются воздушные фильтры низкой эффективности снаружи вентиляционной установки, за которыми следуют фильтры HEPA (высокоэффективный сажевый воздух), расположенные после вентиляционной установки. Чтобы получить сертификат HEPA, фильтры должны удалять частицы диаметром 0,3 мкм с эффективностью не менее 99,97%. Воздушные горелки стерилизуют воздух, выходящий из загрязненных изолированных помещений, нагревая его до 300 °C (572 °F) в течение шести секунд. Ультрафиолетовое бактерицидное облучение (УФГИ) — еще один метод специальной стерилизации воздуха. Его определяют как электромагнитное излучение в диапазоне от 200 до 320 нм, которое используется для уничтожения микроорганизмов. Когда HEPA-фильтры используются в сочетании с инструментами для УФ-стерилизации, результаты могут быть чрезвычайно эффективными. Фильтр удалит более крупные и выносливые споры, и все, что останется, — это более мелкие микробы, которые более эффективно уничтожаются высокоинтенсивной УФ-обработкой.
См. также
[ редактировать ]- Среда обитания человека
- Человеческий форпост (искусственно созданная контролируемая среда обитания человека)
- Болезнь легионеров
- Аэробиология
Ссылки
[ редактировать ]- К.С. Кокс Аэробиологический путь микроорганизмов . Чичестер ГБ: John Wiley & Sons 27, с. 118-119.
- Господи, Тэд. Качество окружающей среды в помещении . Бока-Ратон, Флорида, США: Lewis Publishers, 2001. с. 190.
- Ковальский, Владислав Ян. Справочник по аэробиологической инженерии . Блэклик, Огайо, США: McGraw-Hill Professional Publishing, 2005. с. 6, 185, 231, 260, 528, 530.